Identifying and strengthening motor intentions regardless of task difficulty

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26870933
• Research Institution: National Institute of Information and Communications Technology
• Principal Investigator: 雨宮 薫 国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳情報通信融合研究室, 研究員 (80638536)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 脳波 / 運動 / 意思決定

Outline of Annual Research Achievements

ある運動を開始する際には、課題の難易度や対象物の位置など外部由来の要因が、運動実行にかかわる意思決定に影響する。例えば、両肢のどちらでも利用可能な運動の場合は、その課題の難易度や両手の状況、対象物があるのであればその対象物の位置形状、過去の経験などが、統合し意思決定につながる。そのため、外的なきっかけにより始める運動実行の意思選択については、外部の要因に大きく影響を受ける。
本研究では、外的な契機により始める運動実行でも、すでに前から先行して存在する自発脳波が、のちの運動の意思決定に影響することを示してきた。また、課題の難易度に着目して、より簡単に意思決定ができる場合とできない場合に分けた場合、両者ともに自発脳波が影響するが、より簡単な意思決定では、自発脳波の寄与度が低下するとの結果が得られている。
こうした意思決定にかかわらう領域は、特にガンマ帯が課題の難易度の判別に寄与しているが、アルファ帯からハイガンマ帯まで広くかかわっていること、脳領域は前頭から頭頂まで広く寄与していることが分かった。しかし、こうした自発脳波は運動選択にのみ影響いしており、運動の早さなどのパフォーマンス自体には影響しないことが明らかとなった。
また、課題の難易度に着目し、聴覚誘発脳磁場を利用し、聴覚刺激に対する判別課題が、聴取経験の時間によりどのように変化するのかを検討したところ、聴取経験そのものが早期成分の誘発脳磁場に影響を与えることを示した。つまり、経験により課題の難易度が低下すると、刺激後の反応がより自動化されることを示している。
以上のことを統合すると、一見外部由来の運動においても、内部由来の自発脳波が運動選択に影響していること、難易度の低い、もしくは低くなった課題に対しては外部由来誘発の脳活動の自動化がすすむこと、課題の難易度による自発脳活動の寄与率が異なることを示した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

脳波解析はおおむね終了し、今は投稿に向けた準備段階にあるため、解析に対する大きな進捗はないが、最終的な投稿という目的に向けては進展している。

Strategy for Future Research Activity

現段階では、主に課題の難易度を判別する結果が得られているため、課題の難易度に依らない意思決定にかかわる脳活動の特定を目標とし、論文作成に向けて最終的な解析を行う。

Causes of Carryover

本研究は、研究初年度に所属先を変更することとなったが、当初購入予定であった脳波計などの大型機械が、新たな所属先ですでに所有されていたため、未購入となった。そのため、最終年度まで初年度分の余剰金額が生じることとなった。しかしその余剰分により、遠方となった共同研究者とのミーティングが可能となった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

今後の解析には、共同研究利用をしている元の所属先にて行うことがあるため、その際の交通費に利用する。また、論文投稿に向けての必要経費として利用する。